题目内容
1.(1)李明测小灯泡电阻的实验原理是R=$\frac{U}{I}$.
(2)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片向右移动灯泡变暗).
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,他发现灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,其故障原因是小灯泡断路.
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻是9.6Ω(结果保留一位小数).
(5)完成实验后,李明发现同桌小强的电压表坏了,他就向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,也测出了小灯泡的正常发光的电阻,请你帮他完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,将开关S拨到触点1(选填“1”或“2”),移动滑片,使电流表的示数为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$;
②保持滑片的位置不动,再将开关S拨到触点2(选填“1”或“2”),读出电流表的示数为I;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式我R=$\frac{2.5V}{{IR}_{0}-2.5V}$×R0(用已知量和测量量表示).
分析 (1)测小灯泡电阻的实验原理是欧姆定律;
(2)根据题目要求确定滑动变阻器的接法;
(3)移动滑动变阻器滑片,他发现灯泡始终不亮,电流表无示数,电路为断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,则与电压表并联的部分之外是连通的,与电压表并联的灯泡断路了;
(4)由图乙电流表小量程读数,根据欧姆定律求电阻大小;
(5)由丙图可知,没有电流表的情况下,定值电阻和电压表应起到电压表的测量电压的作用.开关S拨到触点1,移动滑片,使电流表示数为 $\frac{2.5V}{{R}_{0}}$,此时灯正常发光;保持滑片位置不动,开关S拨到触点2,根据各用电器的电压不变,通过定值电阻的电流不变,由并联电路电流的规律求出此时通过的灯的额定电流,根据欧姆定律即可求灯正常发光的电阻.
解答 解:(1)测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$;
(2)灯滑片右移时,灯泡变暗,即电流变小,所以滑片以左电阻丝连入电路中,如下图所示:![]()
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,他发现灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,其故障原因是小灯泡断路了而导致电压表串联在电路中了;
(4)图乙中电流表小量程分度值为0.02A,读数为0.26A,则灯正常发光时的电阻大小R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.26A}$=9.6Ω;
(5)①在没有电压表情况下,定值电阻和电流表应起到电压表的测量电压的作用,因灯泡的额定电压为2.5V,将开关S拨到触点1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$,此时定值电阻的电压为2.5V,由并联电路电压的规律,灯的电压为2.5V,灯正常工作;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S拨到触点2,因电路的连接关系没有改变,各用电器的电压不变,所以灯仍正常发光,电流表示数不变;
③根据并联电路电压的规律,此时通过灯的额定电流为IL=I-$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$,灯正常发光的电阻大小
R=$\frac{2.5V}{I-\frac{2.5V}{{R}_{0}}}=\frac{2.5V}{{IR}_{0}-2.5V}$×R0.
故答案为:(1)R=$\frac{U}{I}$;
(2)见上图;
(3)灯泡断路;
(4)9.6;
(5)①1;$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$;②2;③$\frac{2.5V}{{IR}_{0}-2.5V}$×R0.
点评 本题测小灯泡正常工作时的电阻,考查实验的原理、电路的连接、故障的分析、电阻的计算及在没有电压表情况下设计实验方案则电阻的能力,有一定难度.
| A. | 电源的电压为5V | B. | 小灯泡的最大功率为0.3W | ||
| C. | 滑动变阻器的最大阻值为20Ω | D. | 整个电路的最小功率是1.8 W |
| A. | 以“天宫二号”为参照物,“天舟一号”是静止的 | |
| B. | 以地球为参照物,“天舟一号”是静止的 | |
| C. | 以太阳为参照物,“天舟一号”是静止的 | |
| D. | 以上说法均不正确 |
| A. | 由重力的方向竖直向下制成了重垂线运用了缺点利用法 | |
| B. | 探究“牛顿第一定律”时,设计阻力逐渐减小的三个斜面实验,再进行理想化推理,最终得到结论,运用了控制变量法 | |
| C. | 用力的示意图表示力的三要素,这是模型法 | |
| D. | 根据增大压强的方法想到减小压强的方法是逆向思考法 |